(57)【要約】曲面状の被検出面に付着した被検出成分の測定をより正確に行うことができる表面付着成分測定装置を提供する。表面付着成分測定装置１００は、測定セル１０に着脱可能な固定アタッチメント２０の固定面２２ａが、液保持室１２の軸線方向に略直交する基準平面Ｎと略平行である第１の使用状態と、固定面２２ａの少なくとも一部２２ａ１が、検出部１を湾曲した被検出面Ｓに固定した際に被検出面Ｓに沿うように基準面Ｎに対して傾斜している第２の使用状態と、に変更可能である構成とする。
2011115284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出面に付着した被検出成分を抽出して検出する検出部と、前記検出部による検出結果を処理する処理部と、を有する表面付着成分測定装置であって、
前記検出部は、測定セルと、前記測定セルに着脱可能に取り付けられる、前記検出部を前記被検出面に取り外し可能に固定するための固定アタッチメントと、を有し、
前記測定セルは、一端に開口部を有し内部に液を保持するための液保持室が形成された測定セル本体と、前記被検出面から被検出成分を抽出するための液を前記液保持室に供給するための、前記測定セル本体に形成された液供給流路と、前記液保持室から空気を抜くための、前記測定セル本体に形成された空気抜き流路と、前記液保持室内の液を撹拌するための撹拌機と、前記液保持室内の液に抽出された被検出成分を検出するためのセンサと、前記検出部が前記被検出面に固定された際に前記被検出面に当接して前記液保持室の液密性を保持するための、前記開口部を囲むように配置された液密保持部材と、を有し、
前記固定アタッチメントは、前記検出部を前記被検出面に磁気力により固定するための固定用磁石と、前記固定用磁石を支持する支持部であって、前記検出部を前記被検出面に固定した際に前記被検出面に隣接する固定面を有する支持部と、を有しており、
前記固定面が、前記液保持室の軸線方向に略直交する基準平面と略平行である第１の使用状態と、前記固定面の少なくとも一部が、前記検出部を湾曲した前記被検出面に固定した際に前記被検出面に沿うように前記基準平面に対して傾斜している第２の使用状態と、に変更可能であることを特徴とする表面付着成分測定装置。
【請求項２】
被検出面に付着した被検出成分を抽出して検出する検出部と、前記検出部による検出結果を処理する処理部と、を有する表面付着成分測定装置であって、
前記検出部は、測定セルと、前記測定セルに着脱可能に取り付けられる、前記検出部を前記被検出面に取り外し可能に固定するための固定アタッチメントと、を有し、
前記測定セルは、一端に開口部を有し内部に液を保持するための液保持室を前記固定アタッチメントと共に形成する測定セル本体と、前記被検出面から被検出成分を抽出するための液を前記液保持室に供給するための、前記測定セル本体に形成された液供給流路と、前記液保持室から空気を抜くための、前記測定セル本体に形成された空気抜き流路と、前記液保持室内の液を撹拌するための撹拌機と、前記液保持室内の液に抽出された被検出成分を検出するためのセンサと、を有し、
前記固定アタッチメントは、前記検出部を前記被検出面に磁気力により固定するための固定用磁石と、前記固定用磁石を支持する支持部であって、前記検出部を前記被検出面に固定した際に前記被検出面に隣接する固定面を有し、前記液保持室を前記測定セル本体と共に形成する支持部と、前記検出部が前記被検出面に固定された際に前記被検出面に当接して前記液保持室の液密性を保持するための、前記開口部を囲むように配置された液密保持部材と、を有しており、
前記固定面が、前記液保持室の軸線方向に略直交する基準平面と略平行である第１の使用状態と、前記固定面の少なくとも一部が、前記検出部を湾曲した前記被検出面に固定した際に前記被検出面に沿うように前記基準平面に対して傾斜している第２の使用状態と、に変更可能であることを特徴とする表面付着成分測定装置。
【請求項３】
前記固定アタッチメントとして、前記第１の使用状態に対応する第１の固定アタッチメントと、前記第２の使用状態に対応する第２の固定アタッチメントと、を交換可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項４】
前記固定アタッチメントは、前記第１の使用状態に対応する第１の形状と、前記第２の使用状態に対応する第２の形状と、に変形可能な弾性体で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項５】
前記固定アタッチメントは、前記測定セルの前記開口部側の端部に外側から嵌合する環状の部材であり、前記測定セルと前記固定アタッチメントとは、前記測定セルに対する前記固定アタッチメントの周方向の向きを所定の向きにして結合する結合手段によって結合されることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項６】
前記結合手段は、前記測定セルに対する前記固定アタッチメントの周方向の向きを少なくとも互いに直交する２つの向きにして、前記測定セルと前記固定アタッチメントとを結合可能であることを特徴とする請求項５に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項７】
前記結合手段は、前記測定セルと前記固定アタッチメントとを機械的に係止する係止手段から成るか、又は前記測定セルと前記固定アタッチメントとを磁気的に結合する磁気結合手段から成ることを特徴とする請求項６に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項８】
前記撹拌機は、前記基準平面に略直交する方向の回転軸の周りを回転する撹拌子を有し、前記センサは、前記検出部が前記被検出面に固定され、前記被検出面から前記被検出成分を抽出するための所定量の液が前記液保持室に供給され、前記撹拌機によって前記液保持室内の液が撹拌されているときに、前記検出部の配向に拘わらずに前記液保持室内の液が接触した状態が維持される位置に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項９】
前記センサは、前記開口部と対向する前記液保持室の壁面に配置されることを特徴とする請求項８に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項１０】
前記処理部は、前記検出部から入力される検出信号から被検出成分の量に係る測定値を算出する演算処理装置を有し、前記演算処理装置は、前記第２の固定アタッチメントを使用するときの前記検出信号に対する前記測定値の関係を、前記第１の固定アタッチメントを使用するときの該関係に対して補正することを特徴とする請求項３に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項１１】
更に、前記演算処理装置が前記補正のために用いる補正用情報を前記演算処理装置に提供する情報提供手段を有し、前記補正用情報は、前記被検出面の曲率に応じた、前記液密保持部材によって囲まれた前記被検出面の表面積及び／又は前記検出部を前記被検出面に固定した際の前記液保持室内の容積の変化による、前記測定値の変化分を補正するように設定されていることを特徴とする請求項１０に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項１２】
前記情報提供手段は、前記処理部に設けられた、操作者による操作によって前記補正用情報を前記演算処理装置に入力するための操作部を有して構成されることを特徴とする請求項１１に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項１３】
前記情報提供手段は、前記処理部に設けられた、操作者によって前記固定アタッチメントの識別情報を前記演算処理装置に入力するための操作部と、前記処理部に設けられた、前記演算処理装置が前記識別情報に対応する前記補正用情報を読み取ることができるように前記識別情報と前記補正用情報とが関係付けられて記憶された記憶媒体と、を有して構成されることを特徴とする請求項１１に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項１４】
前記情報提供手段は、前記固定アタッチメントに設けられた、前記補正用情報が担持された情報担持手段と、前記測定セルに設けられた、前記情報担持手段に担持された前記補正用情報を受領して前記演算処理装置に入力するための情報受領手段と、を有して構成されることを特徴とする請求項１１に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項１５】
前記情報担持手段は、前記補正用情報が記憶された記憶媒体であることを特徴とする請求項１４に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項１６】
前記情報提供手段は、前記固定アタッチメントに設けられた、前記固定用アタッチメントの識別情報が担持された情報担持手段と、前記測定セルに設けられた、前記情報担持手段に担持された前記識別情報を受領して前記演算処理装置に入力するための情報受領手段と、前記処理部に設けられた、前記演算処理装置が前記識別情報に対応する前記補正用情報を読み取ることができるように前記識別情報と前記補正用情報とが関係付けられて記憶された記憶媒体と、を有して構成されることを特徴とする請求項１１に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項１７】
前記情報担持手段は、前記識別情報が記憶された記憶媒体であることを特徴とする請求項１６に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項１８】
前記処理部は、前記検出部から入力される検出信号から被検出成分の量に係る測定値を算出する演算処理装置を有し、前記演算処理装置は、前記固定アタッチメントが前記第２の形状であるときの前記検出信号に対する前記測定値の関係を、前記第１の形状であるときの該関係に対して補正することを特徴とする請求項４に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項１９】
更に、前記演算処理装置が前記補正のために用いる補正用情報を前記演算処理装置に提供する情報提供手段を有し、前記補正用情報は、前記被検出面の曲率に応じた、前記液密保持部材によって囲まれた前記被検出面の表面積及び／又は前記検出部を前記被検出面に固定した際の前記液保持室内の容積の変化による、前記測定値の変化分を補正するように設定されていることを特徴とする請求項１８に記載の表面付着成分測定装置。
【請求項２０】
前記情報提供手段は、前記処理部に設けられた、操作者による操作によって前記補正用情報を前記演算処理装置に入力するための操作部を有して構成されることを特徴とする請求項１９に記載の表面付着成分測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼構造物の表面に付着した塩分を抽出して塩分濃度を測定する表面塩分計などとされる表面付着成分測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶、鉄道や道路の橋梁、プラントの大型タンクなどの鋼構造物を新しく建造する場合、或いはそれらのメンテナンス時には、腐食を防止するために塗装を行う。
しかし、これらの鋼構造物の表面は、海塩粒子などの塩分が付着したまま塗装を行うと、塗膜に膨れや層間剥離が生じたり、鋼構造物の素地の表面に錆が発生したりして、防食効果が得られなくなる虞がある。鋼構造物の表面の塩分濃度が所定値より高い場合には、その塩分をブラスト処理やケレン処理によって取り除き、その後に塗装を行う必要がある。
そのため、塗装前に鋼構造物の表面に付着した塩分量、即ち、鋼構造物の表面の塩分濃度を測定し、鋼構造物の表面の清浄度を管理することが行われる。
鋼構造物の表面の塩分濃度を測定するために、表面付着成分測定装置としての表面塩分計が用いられる（特許文献１）。図１９は、従来の表面塩分計の一例の概略部分断面図である。表面塩分計の検出部２０１は、鋼構造物の被検出面Ｓに当接させるための開口部２１２ａを下端に有する液保持室２１２と、液保持室２１２にシリンジ２０４から純水を供給する液供給流路２１３と、液保持室２１２に連通した空気抜き流路２１４と、液保持室２１２内の液を撹拌する撹拌機２１５と、液保持室２１２内の液の電気伝導率を測定する電気伝導率センサ（電気伝導率測定電極）２１６と、を備えている。又、液保持室２１２の開口部２１２ａの周囲には、検出部２０１を鋼構造物の被検出面Ｓに着脱可能に固定するための永久磁石２２１が配置されている。
塩分測定に際しては、鋼構造物の被検出面Ｓに検出部２０１の開口部２１２ａが設けられている側の面を当接させ、検出部２０１に設けられた永久磁石２２１の磁気力で検出部２０１を鋼構造物の被検出面Ｓに拘束して、検出部２０１を鋼構造物の被検出面Ｓに固定する。その状態でシリンジ２０４から液保持室２１２に塩分抽出用の純水を注入し、液保持室２１２内の液を撹拌機２１５で所定時間撹拌して、被検出面Ｓに付着している塩分を溶解抽出する。その後、その抽出液の電気伝導率を電気伝導率センサ２１６で測定することにより塩分濃度を求めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９１２７７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の表面塩分計は、平面状の被検出面の塩分濃度の測定には適しているが、例えば、半径が１ｍより小さい管状鋼材（パイプ）の外側の表面や半径が３ｍより小さい管状鋼材の内側の表面などの、曲面状の被検出面の塩分濃度を測定することは困難であった。
従来の表面塩分計では、検出部は固いプラスチックで作られており、このプラスチックに検出部を被検出面に固定するための永久磁石が埋め込まれた構造となっている。そのため、永久磁石を十分に表面に近づけることができる範囲の大きな曲率半径を持った管状鋼材の外側表面や、検出部がぶつからない範囲の大きな曲率半径を持った管状鋼材の内側表面など、限られた曲面状の被検出面の塩分濃度しか測定できなかった。
つまり、従来の表面塩分計で曲面状の被検出面の塩分濃度を測定すると、液保持室の開口部と被検出面との密閉が確保できず、測定中に液保持室から抽出液が漏洩し、正確な測定ができないことがあった。
従って、本発明の目的は、曲面状の被検出面に付着した被検出成分の測定をより正確に行うことができる表面付着成分測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は本発明に係る表面付着成分測定装置にて達成される。要約すれば、本発明は、被検出面に付着した被検出成分を抽出して検出する検出部と、前記検出部による検出結果を処理する処理部と、を有する表面付着成分測定装置であって；前記検出部は、測定セルと、前記測定セルに着脱可能に取り付けられる、前記検出部を前記被検出面に取り外し可能に固定するための固定アタッチメントと、を有し；前記測定セルは、一端に開口部を有し内部に液を保持するための液保持室が形成された測定セル本体と、前記測定セル本体に形成された前記被検出面から被検出成分を抽出するための液を前記液保持室に供給するための液供給流路と、前記測定セル本体に形成された前記液保持室から空気を抜くための空気抜き流路と、前記液保持室内の液を撹拌するための撹拌機と、前記液保持室内の液に抽出された被検出成分を検出するためのセンサと、前記検出部が前記被検出面に固定された際に前記被検出面に当接して前記液保持室の液密性を保持するための、前記開口部を囲むように配置された液密保持部材と、を有し；前記固定アタッチメントは、前記検出部を前記被検出面に磁気力により固定するための固定用磁石と、前記固定用磁石を支持する支持部であって、前記検出部を前記被検出面に固定した際に前記被検出面に隣接する固定面を有する支持部と、を有しており；前記固定面が、前記液保持室の軸線方向に略直交する基準平面と略平行である第１の使用状態と、前記固定面の少なくとも一部が、前記検出部を湾曲した前記被検出面に固定した際に前記被検出面に沿うように前記基準平面に対して傾斜している第２の使用状態と、に変更可能であることを特徴とする表面付着成分測定装置である。
本発明の他の態様によると、前記液保持室が前記測定セルの前記測定セル本体と前記固定アタッチメントの前記支持部とで形成され、前記液密保持部材が前記測定セルではなく前記固定アタッチメントに設けられている表面付着成分測定装置が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、曲面状の被検出面に付着した被検出成分の測定をより正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、本発明の一実施例に係る表面付着成分測定装置の断面図である。
図２は、本発明の一実施例に係る表面付着成分測定装置の断面図である。
図３は、本発明の一実施例に係る表面付着成分測定装置の断面図である。
図４は、本発明の一実施例に係る表面付着成分測定装置の分解断面図である。
図５は、本発明の一実施例に係る表面付着成分測定装置を固定アタッチメントの固定面側から見た平面図である。
図６は、本発明の一実施例に係る表面付着成分測定装置における測定セルと固定アタッチメントとの結合手段を示す側面図である。
図７は、本発明の一実施例に係る表面付着成分測定装置における測定セルに対する固定アタッチメントの周方向の向きを説明するための模式図である。
図８は、本発明の一実施例に係る表面付着成分測定装置における電気伝導率センサと温度センサの位置を説明するための液保持室近傍の拡大断面図である。
図９は、本発明の一実施例に係る表面付着成分測定装置の全体構成図である。
図１０は、本発明の他の実施例に係る表面付着成分測定装置の断面図である。
図１１は、本発明の更に他の実施例に係る表面付着成分測定装置の断面図である。
図１２は、本発明の表面付着成分測定装置に設けることのできるストッパー手段を示す側面図である。
図１３は、本発明の更に他の実施例に係る表面付着成分測定装置を固定アタッチメントの固定面側から見た平面図である。
図１４は、本発明の更に他の実施例に係る表面付着成分測定装置の断面図である。
図１５は、本発明の更に他の実施例に係る表面付着成分測定装置の固定アタッチメントの一部を示す斜視図である。
図１６は、本発明に従う表面付着成分測定装置を曲面状の被検出面に固定した様子を示す斜視図である。
図１７は、液密保持部材により囲まれた被検出面の表面積の変化と液保持室内の容積の変化を説明するための模式図である。
図１８は、本発明に従う測定値の補正動作の制御態様を示すブロック図である。
図１９は、従来の表面塩分計の一例を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る表面付着成分測定装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【実施例１】
【０００９】
先ず、本発明の一実施例に係る表面付着成分測定装置の全体構成について説明する。図９は、本実施例の表面付着成分測定装置の全体構成を示す。本実施例では、表面付着成分測定装置は、鋼構造物の表面の塩分濃度を測定するのに好適に用い得る表面塩分計１００である。本実施例の表面塩分計１００は、持ち運びができるように比較的軽量且つ小型に構成されている。
表面塩分計１００は、被検出面Ｓに付着した被検出成分を抽出して検出する検出部１と、検出部１による検出結果を処理する処理部（装置本体）２と、を有する。本実施例では、被検出面Ｓは鋼板の表面とされ、被検出成分は塩分である。検出部１は、ケーブル３によって処理部２に接続されている。
処理部２は、検出部１の出力を処理して測定結果を求める演算処理装置２ａを内蔵している。又、処理部２は、演算処理装置２ａに測定の開始及び停止の指示などの各種入力を行う操作部（操作パネル）２ｂ、測定結果を表示する表示部２ｃなどを有する。
詳しくは後述するように、検出部１は、一端に開口部を有し内部に液を保持するための液保持室が形成された測定セル１０と、測定セル１０に着脱可能に取り付けられる、検出部１を被検出面Ｓに取り外し可能に固定するための固定アタッチメント２０と、を有する。測定セル１０には、液供給手段としてのシリンジ４がチューブ５によって接続され、このシリンジ４から被検出成分を被検出面Ｓから抽出するための液として純水が供給される。
図１〜図３は、本実施例の表面塩分計１００の使用状態における概略断面を示す。測定セル１０のボディー（測定セル本体）１１は、全体として概略円柱状の形状を有する。測定セル１０のボディー１１には、図中下方の一端に開口部１２ａを有する液保持室１２が形成されている。液保持室１２は、円柱状の空間を画成している。本実施例では、液保持室１２は、１０ｍｌの液を収容できるように形成されている。又、本実施例では、液保持室１２の開口部１２ａは直径４０ｍｍの円形である。
測定セル１０は、被検出面Ｓから被検出成分を抽出するための液を液保持室１２に供給するための、ボディー１１に形成された液供給流路１３と、液保持室１２から空気を抜くための、ボディー１１に形成された空気抜き流路１４と、液保持室１２内の液を撹拌するための撹拌機１５と、液保持室１２内の液に抽出された被検出成分を検出するためのセンサとして電気伝導率センサ１６と、検出部１が被検出面Ｓに固定された際に被検出面Ｓに当接して液保持室１２の液密性を保持するための、液保持室１２の開口部１２ａを囲むように配置された液密保持部材（シール部材）１７と、を有する。又、本実施例では、測定セル１０は、ボディー１１内に、液保持室１２内の液の温度を検出するための温度センサ１８を有する。
液供給流路１３は、ボティー１１の外側面に開口した入口１３ａから、液保持室１２の開口部１２ａと対向する壁面（以下「上底面」という。）１２ｂに開口した出口１３ｂまで連続し、流入口１３ａにチューブ５を介して接続されるシリンジ４と液保持室１２とを連通させている。又、空気抜き流路１４は、液保持室１２の上底面１２ｂに開口した入口１４ａからボディー１１の外側面に開口した出口１４ｂまで連続し、液保持室１２の内外を連通させている。空気抜き流路１４の出口１４ｂは空気抜き栓１４ｃで封止可能となっている。液供給流路１３と空気抜き流路１４とは、ボディー１１の周方向において略同一平面上に配置されている。尚、本実施例では、液供給流路１３の出口１３ｂと空気抜き流路１４の入口１４ａとは、液保持室１２の上底面１２ｂと側壁面１２ｃとの角部に形成されている。空気抜き栓１４ｃを取り外すか又は緩めることによって開栓して、シリンジ４から液供給流路１３を経て液保持室１２に液を注入することによって、液保持室１２内の空気が空気抜き流路１４を経て測定セル１０の外に排出される。
撹拌機１５は、液保持室１２の開口部１２ａを含む平面（以下「開口面」ともいう。図４参照。）Ｐと略直交する方向の回転軸の回りを回転する撹拌子１５ａを有する。撹拌子１５ａは、駆動軸１５ｃによって駆動源としてのモータ１５ｂと連結されている。モータ１５ｂが、電源となる電池（図示せず）からの電力によって回転することで、撹拌子１５ａは所定の回転速度（本実施例では５００〜３０００ｒｐｍ）で回転駆動される。本実施例では、駆動軸１５ｃは、開口面Ｐ側から見て、液保持室１２の略中心に配置されている。
電気伝導率センサ１６は、一対の電極対から成る。液保持室１２内の液にこの電極対が接触した状態で、この電極間に交流電圧を印加し、液保持室１２内の液のインピーダンスを検出することによって、液保持室１２内の液の電気伝導率を検出することができる。温度センサ１８は、液保持室１２内の液の温度を検出する。処理部２の演算処理装置２ａは、温度センサ１８により検出された温度に基づいて、電気伝導率センサ１６により検出された電気伝導率の温度補償の処理を行う。
液密保持部材１７としては、検出部１が被検出面Ｓに固定された際に、液保持室１２から液が漏れることを防ぐことができるものであれば、特に限定されることなく用いることができる。液密保持部材１７としては、例えば、ニトリルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ブチルゴムなどのゴム材料で作成されたパッキン、Ｏリングなどを用いることができる。但し、湾曲した被検出面Ｓに検出部１を固定する際の液保持室１２の液密性を良好に保持するためには、液密保持部材１７は、開口面Ｐと略直交する方向（液保持室１２の軸線方向）の高さを比較的高く設定できることが望ましい。そのため、本実施例では、液密保持部材１７として、断面が矩形形状の環状のパッキンを用いた。本実施例では、この液密保持部材１７は、ボディー１１の開口部１２ａ側の端面に埋め込まれて固定されることで、開口部１２ａの周囲に隣接して配置されている。本実施例では、この液密保持部材１７は、測定セル１０のボディー１１に形成された、液保持室１２の軸線方向に見て円形の溝１７ａに固定されている。
尚、本実施例では、測定セル１０のボディー１１は、図中下方のセル部１１ａと図中上方のカバー部１１ｂとが接合されて構成されており、液保持室１２、液供給流路１３、空気抜き流路１４、撹拌機１５の撹拌子１５ａ、電気伝導率センサ１６、液密保持部材１７、温度センサ１８はセル部１１ａに設けられており、撹拌機１５のモータ１５ｂ、モータ１５ｂの電源となる電池（図示せず）はカバー部１１ｂの内側に設けられている。又、撹拌機１５のスイッチ（図示せず）が、カバー部１１ｂの外側面に設けられている。更に、撹拌機１５の駆動軸１５ｃは、セル部１１ａを貫通して、カバー部１１ｂ内のモータ１５ｂに連結されており、電気伝導率センサ１６と温度センサ１８をそれぞれ電気的に処理部２へ接続するリード１６ａ、１８ａは、セル部１１ａからカバー部１１ｂを通してケーブル３内へ導かれ処理部２と電気的に接続されている。
固定アタッチメント２０は、検出部１を被検出面Ｓに磁気力により固定するための固定用磁石２１と、固定用磁石２１を支持する支持部２２と、を有する。支持部２２は、検出部１を被検出面Ｓに固定した際に被検出面Ｓに隣接する面である固定面２２ａを有する。
本実施例では、固定アタッチメント２０は、測定セル１０の開口部１２ａ側の端部に外側から嵌合する環状の部材である。尚、本実施例では、固定アタッチメント２０の被検出面Ｓ側の端面である固定面２２ａの外径は約９０ｍｍである。
本実施例では、固定用磁石２１は、支持部２２の固定面２２ａから一端面２１ａが露出するように支持部２２に埋め込まれて固定された永久磁石である。固定用磁石２１の端面２１ａは、その周囲の固定面２２ａと面一とされている。尚、本実施例では、固定用磁石２１の端面２１ａは、直径１０ｍｍの円形である。又、固定用磁石２１は、図５（ａ）に示すように、固定アタッチメント２０の周方向において略９０度間隔で４箇所に配置されている。
そして、本実施例の表面塩分計１００は、少なくとも次の２つの使用状態に変更可能とされている。第１に、支持部２２の固定面２２ａが、液保持室１２の開口部１２ａを含む平面（開口面）Ｐと略平行である第１の使用状態（図１）である。第２に、支持部２２の固定面２２ａの少なくとも一部が、液保持室１２の開口部１２ａを含む平面（開口面）Ｐに対して被検出面Ｓ側に傾斜している第２の使用状態（図２、図３）である。ここで、開口面Ｐは、円柱状の空間である液保持室１２の軸線方向に略直交する平面（以下「基準平面」ともいう。）Ｎと平行である（図４参照）。即ち、換言すれば、本実施例の表面塩分計１００は、少なくとも次の２つの使用状態に変更可能とされている。第１に、支持部２２の固定面２２ａが、基準平面Ｎと略平行である第１の使用状態（図１）である。第２に、支持部２２の固定面２２ａの少なくとも一部が、検出部１を湾曲した被検出面Ｓに固定した際に被検出面Ｓに沿うように基準平面Ｎに対して傾斜している第２の使用状態（図２、図３）である。
特に、本実施例では、固定アタッチメント２０として、検出部１を平坦な被検出面Ｓに固定するための平面用アタッチメント（第１の固定アタッチメント）２０Ａ（図１）と、検出部１を湾曲した被検出面Ｓに固定するための曲面用アタッチメント（第２の固定アタッチメント）２０Ｂ１、２０Ｂ２（図２、図３）と、が交換可能となっている。これら平面用アタッチメント２０Ａ、曲面用アタッチメント２０Ｂ１、２０Ｂ２を交換することで、上記第１の使用状態と第２の使用状態とを相互に変更することができる。
尚、本実施例では、曲面用アタッチメントとして、管状鋼材の外側表面などのように検出部１側に凸状に湾曲した被検出面Ｓに検出部１を固定するための外面用アタッチメント２０Ｂ１（図２）と、管状鋼材の内側表面などのように検出部１とは反対側に凸状に湾曲した被検出面Ｓに検出部１を固定するための内面用アタッチメント２０Ｂ２とが交換可能となっている。これら外面用アタッチメント２０Ｂ１、内面用アタッチメント２０Ｂ２を総称して曲面用アタッチメント（第２の固定アタッチメント）２０Ｂという。
図４は、測定セル１０と固定アタッチメント２０とを分離した状態を示しており、（ａ）は測定セル１０、（ｂ）は平面用アタッチメント２０Ａ、（ｃ）は外面用アタッチメント２０Ｂ１、（ｄ）は内面用アタッチメント２０Ｂ２を示す。又、図５は、固定アタッチメント２０の支持部２２の固定面２２ａを示しており、（ａ）は平面用アタッチメント２０の固定面２２ａ、（ｂ）は曲面用アタッチメント２０Ｂの固定面２２ａを示す。
平面用アタッチメント２０Ａは、支持部２２の固定面２２ａが、液保持室１２の開口部１２ａを含む平面（開口面）Ｐと略平行である。一方、曲面用アタッチメント２０Ｂは、支持部２２の固定面２２ａの少なくとも一部が、液保持室１２の開口部１２ａを含む平面（開口面）Ｐに対して被検出面Ｓ側に傾斜している。即ち、平面用アタッチメント２０Ａは、支持部２２の固定面２２ａが、基準平面Ｎと略平行である。一方、曲面用アタッチメント２０Ｂは、支持部２２の固定面２２ａの少なくとも一部が、被検出面Ｓに沿うように基準平面Ｎに対して傾斜している。
更に説明すると、本実施例では、曲面用アタッチメント２０Ｂは、一方向に湾曲した被検出面Ｓに検出部１を容易に固定できるように構成されている。即ち、本実施例では、検出部１は、測定セル１０の液保持室１２の軸線方向と略直交する方向の軸線を中心として湾曲した曲面、特に、管状鋼材の外面又は内面に容易に固定できるように構成されている。そして、本実施例では、図５（ｂ）に示すように、支持部２２の固定面２２ａは、開口部１２ａを挟んで対向する位置において被検出面Ｓに沿うように傾斜した傾斜部２２ａ１と、その傾斜部２２ａ１に挟まれた位置において開口面Ｐと略平行な平坦部２２ａ２と、を有する。
本実施例では、傾斜部２２ａ１の表面は平面とされている。図４（ｃ）、（ｄ）を参照して、この傾斜部２２ａ１の平面Ｄと開口面Ｐとが成す角度（即ち、傾斜部２２ａ１の平面Ｄと基準平面Ｎとが成す角度）（傾斜角）αは、傾斜部２２ａ１が被検出面Ｓに緩衝せず、又、固定用磁石２１の端面２１ａを被検出面Ｓに十分に近づけて検出部１を被検出面Ｓに固定するのに十分な磁気力を作用させることができるように、当該曲面用アタッチメント２０Ｂが適用される被検出面Ｓの曲率半径Ｒに応じて適宜設定することができる。
例えば、管状鋼材の外面では、検出部１を曲率半径Ｒが１００ｍｍまで小さい被検出面Ｓに検出部１を取り付け可能とすることができ、又管状鋼材の内面では、検出部１を曲率半径Ｒが１５０ｍｍまで小さい被検出面Ｓに取り付け可能とすることができる。
そして、外面用アタッチメント２０Ｂ１では、曲率半径Ｒが１００ｍｍ〜１ｍの管状鋼材の外側表面を被検出面Ｓとする場合、上記傾斜角αは３０度〜３度とすることができる（このとき液密保持部材１７の高さ（開口面Ｐと略直交する方向の幅）は１０ｍｍ〜３．５ｍｍが好ましい。）。又、内面用アタッチメント２０Ｂ２では、曲率半径Ｒが１５０ｍｍ〜３ｍの管状鋼材の内側表面を被検出面Ｓとする場合、上記傾斜角αは１５度〜５度とすることができる（このとき液密保持部材１７の高さ（開口面Ｐと略直交する方向の幅）は１０ｍｍ〜３．５ｍｍが好ましい）。
尚、本実施例では、固定アタッチメント２０の固定面２２の傾斜部２２ａ１は平面とされているが、これに限定されるものではなく、被検出面Ｓに沿う曲面、即ち、被検出面Ｓと同等の曲率半径を有する曲面とされていてもよい。又、本実施例では、被検出面Ｓは、管状鋼材の表面であり、一方向に湾曲しているものとして説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、球面（部分球面）などの多方向又は全方向に湾曲した曲面であってもよく、固定アタッチメント２０の傾斜部２２ａ１は、当該曲面に適合するように多方向又は全方向において傾斜させればよい。
測定セル１０、特に、液保持室１２が形成されたセル部１１ａは、電気伝導率を測定するために精密に作成することが望まれる。例えば、測定セル１０は、ＡＢＳ、ＰＯＭ、ＰＰ、ＰＶＣ、ＰＭＭＡなどの硬質プラスチックで作成することができる。本実施例では、測定セル１０のセル部１１ａ及びカバー部１１ｂは、ＡＢＳで作成した。固定アタッチメント２０も上記同様の硬質プラスチックで作成することができる。本実施例では、固定アタッチメント２０の本体はＡＢＳで作成した。しかし、本実施例では、固定アタッチメント２０に要求される精密度は測定セル１０と比較して低くてよい。
測定セルとこれを被検出面に固定するための固定部とが一体に形成されている場合には、比較的複雑で精密な構成の高価な測定セルを複数種類用意する必要があり、コストが高くなる。これに対して、本実施例では、固定用磁石２１が埋め込まれた固定アタッチメント２０Ａ、２０Ｂを、測定セル１０から着脱可能とする。このように、測定セルに対して固定部を着脱可能にすることにより、測定セルの種類を増やすことなく、曲面に応じて固定部を選択することができ、低コストで曲面状の被検出面に付着した被検出成分の測定が可能となる。
この表面塩分計１００を使用して鋼構造物の被検出面Ｓの塩分濃度を測定する場合には、先ず、詳しくは後述するようにして、検出部１の測定セル１０に、被検出面Ｓに応じて選択した固定アタッチメント２０を結合する。次に、検出部１の測定セル１０の開口部１２の周囲の液密保持部材１７を被検出面Ｓに当接させ、磁石２１の磁力により固定アタッチメント２０を被検出面Ｓに固定することで、検出部１を被検出面Ｓに固定する。このとき、検出部１を湾曲した被検出面Ｓに固定する場合には、固定アタッチメント２０として曲面用アタッチメント２０Ｂを用いると共に、曲面用アタッチメント２０Ｂの固定面２２ａを被検出面Ｓの湾曲方向に適合させて、即ち、傾斜部２２ａ１を湾曲した被検出面Ｓに沿わせるようにして、固定アタッチメント２０を被検出面Ｓに固定する。その後、空気抜き栓１４ｃを緩めるか取り外した状態で、シリンジ４からチューブ５及び液供給流路１３を通して一定量（本実施例では１０ｍｌ）の純水を液保持室１２に注入する。このとき、注入された純水の流れに伴って、液保持室１２内の空気は、開かれた空気抜き流路１４から外部に排気される。その後、空気抜き栓１４ｃを締めて空気抜き流路１４を閉じ、撹拌機１５により液保持室１２内の液を所定時間撹拌して被検出面Ｓから被検出成分としての塩分を溶解し抽出する。そして、撹拌機１５を停止させた後に、処理部２の表示部２ｃを読取る。液保持室１２内の液に溶解抽出された塩分の濃度は、液保持室１２内の電気伝導率センサ１６がその液の電気伝導率を検出した結果に基づいて、処理部２の演算処理装置２ａが処理することで、被検出面Ｓの単位面積当たりの塩分濃度（２５℃換算）として算出され、表示部２ｃに表示される。
次に、測定セル１０に対する固定アタッチメント２０（平面用アタッチメント２０Ａ、曲面用アタッチメント２０Ｂ）の結合方法について説明する。固定アタッチメント２０は、測定セル１０を被検出面Ｓに固定できるように十分な強さで結合する必要がある。検出部１を重力方向上側から被検出面Ｓに載置して用いる場合であっても、被検出面Ｓが水平方向に対して傾斜している場合、或いは被検出面Ｓが垂直方向の場合には、測定セル１０と固定アタッチメント２０との結合は比較的強固である必要がある。又、検出部１を重力方向下側から水平な被検出面Ｓ又は水平方向に対して傾斜した被検出面Ｓに固定する場合には、測定セル１０と固定アタッチメント２０との更に強固な結合が必要となる。一方、被検出面Ｓの曲率半径などに応じて容易に交換できるように、固定アタッチメント２０は測定セル１０に対して容易に着脱可能であることが望ましい。
このような要件を満足すれば、測定セル１０と固定アタッチメント２０との結合方法は特に限定されるものではない。例えば、測定セル１０の外周面と固定アタッチメント２０の内周面とに対応して形成されたネジの噛合による結合、測定セル１０の外周面と固定アタッチメント２０の内周面との摩擦力による結合、測定セル１０の外周面の係合部（溝）に固定アタッチメント２０の内周面側に突設された係合部（爪）が弾発的に係合するスナップフィット型の結合などが挙げられる。
但し、本実施例のように、固定アタッチメント２０が、測定セル１０の開口部１２ａ側の端部に外側から嵌合する環状の部材である場合、測定セル１０と固定アタッチメント２０とは、測定セル１０に対する固定アタッチメント２０の周方向の向きを所定の向きにして結合する結合手段によって結合されることが好ましい。これは、主に、被検出面Ｓに固定した場合の固定アタッチメント２０の配向と、重力方向に対する測定セル１０の液供給流路１３及び空気抜き流路１４の向きとの関係を所望の関係とするためである。
つまり、水平方向に対して傾斜した被検出面Ｓ、或いは垂直方向に延在する被検出面Ｓに検出部１を固定した場合、液保持室１２に液を注入する際に液保持室１２内の気泡は重力方向上側に移動する。従って、この場合、空気抜き流路１４は、この気泡が移動した先、即ち、重力方向上側に位置することが望ましい。又、限定されるものではないが、この場合、スムーズな空気の排出のためには、液供給流路１３は、重力方向下側に位置することが望ましい。
例えば、垂直方向に延在する管状鋼材の外側表面である被検出面Ｓに、外面用アタッチメント２０Ｂ１を用いて検出部１を固定する場合を考える。この場合、外面用アタッチメント２０Ｂ１の固定面２２ａの傾斜部２２ａ１を湾曲した被検出面Ｓに沿わせるようにして外面用アタッチメント２０Ｂ１を被検出面Ｓに固定すると、図７（ａ）に示すように傾斜部２２ａ１と平坦部２２ａ２との境界２２ａ３は略垂直方向を向く。従って、この場合、空気抜き流路１４を重力方向上側、更には液供給流路１３を重力方向下側に配置するためには、液供給流路１３及び空気抜き流路１４を含む平面が上記境界２２ａ３と略平行になるように測定セル１０に対する固定アタッチメント２０の周方向の向きを決めて、測定セル１０と固定アタッチメント２０とを容易に結合できることが好ましい。一方、例えば、水平方向に延在する管状鋼材の外側表面である被検出面Ｓに、外面用アタッチメント２０Ｂ１を用いて検出部１を固定する場合を考える。この場合は、外面用アタッチメント２０Ｂ１を被検出面Ｓに固定すると、図７（ｂ）に示すように上記境界２２ａ３は略水平方向を向く。従って、この場合は、上記同様に空気抜き流路１４を重力方向上側、液供給流路１３を重力方向下側に配置するためには、液供給流路１３及び空気抜き流路１４を含む平面が上記境界２２ａ３と略直交するように測定セル１０に対する固定アタッチメント２０の周方向の向きを決めて、測定セル１０と固定アタッチメント２０とを容易に結合できることが好ましい。
図６（ａ）、（ｂ）をも参照して、本実施例では、測定セル１０のボディー１１の外側面に、係合部として、その外側面から突出するように結合されたネジ１９を設ける。このネジ１９は、測定セル１０の周方向において略９０度間隔で４箇所に設けられている。又、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、開口面Ｐ側から見たときに、一方の対向するネジ１９の対を通る直線が液供給流路１３及び空気抜き流路１４を通る直線と略平行となり、他方の対向するネジ１９の対を通る直線が液供給流路１３及び空気抜き流路１４を通る直線と略直交するように、ネジ１９は設けられている。ネジ１９は、その頭部の座面と測定セル１０の外側面との間に、固定アタッチメント２０の該当部分を摺動させ得るように、測定セル１０に結合されている。又、ネジ１９は、この状態で測定セル１０に固定されていてもよいし、固定アタッチメント２０を取り付けた後にネジ１９を締め付け得るようにされていてもよい。尚、本実施例では、係合部としてネジ１９を用いるが、測定セル１０の外側面に形成された突起であってもよい。
一方、固定アタッチメント２０には、測定セル１９に設けられたネジ１９を係止する係止部として、位置決め穴２３ａと、該位置決め穴２３ａにネジ１９の軸部を案内するガイド溝２３ｂと、から成る位置決め固定部２３が設けられている。ガイド溝２３ｂは、固定アタッチメント２０の周縁から位置決め穴２３ａまで連通する。位置決め固定部２３は、位置決め穴２３ａが、固定アタッチメント２０の周方向において略９０度間隔で４箇所に配置されるように形成されている。又、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、開口面Ｐ側から見たときに、一方の対向する位置決め穴２３ａの対を通る直線が固定面２２ａの上記境界２２ａ３と略平行となり、他方の対向する位置決め穴２３ａの対を通る直線が上記境界２２ａ３と略直交するように、位置決め固定部２３は設けられている。
このように、本実施例では、上記ネジ１９と位置決め固定部２３とから成る結合手段は、測定セル１０に対する固定アタッチメント２０の周方向の向きを互いに直交する２つの向きにして、測定セル１０と固定アタッチメント２０とを容易に結合させることができる。これにより、上述のように、被検出面Ｓに固定した場合の固定アタッチメント１０の配向と、重力方向に対する測定セル１０の液供給流路１３及び空気抜き流路１４の向きとの関係を容易に所望の関係とすることができる。測定セル１０に対する固定アタッチメント２０の周方向の向きを、少なくとも互いに直交する２つの向きにして固定できるようにすれば、被検出面Ｓの湾曲方向に応じてより適した方向にして固定アタッチメント２０を測定セル１０に固定することで、通常問題なく使用することができる。但し、これに限定されるものではなく、固定アタッチメント２０と測定セル１０に対してより多くの方向に容易に位置決めすると共に固定できるようになっていてもよい。
測定セル１０に固定アタッチメント２０を結合する際は、測定セル１０の開口部１２側の端部を、固定アタッチメント２０の中央開口部２４（図４参照）に、固定面２２ａとは反対側から挿入する。そして、測定セル１０に対する固定アタッチメント２０の周方向の向きを、上述のような互いに直交する２つの方向のうち所望の方向とするのに適当な位置決め固定部２３のガイド溝２３ｂに、ネジ１９の軸部を導入する（図６（ａ）の矢印Ａ方向）。次に、固定アタッチメント２０を周方向に回動させることで（図６（ａ）の矢印Ｂ方向）、ネジ１９の軸部を位置決め固定部２３のガイド溝２３ｂに沿って位置決め穴２３ａに導入する。この位置で、測定セル１０に対する固定アタッチメント２０の周方向の位置は所望の位置となる。ネジ１９を締め付けることで、更に強固に固定アタッチメント２０を測定セル１０に結合することができる。
次に、図８を参照して、電気伝導率センサ１６、温度センサ１８の位置について説明する。上述のように、本実施例の表面塩分計１００は、平坦な被検出面Ｓと湾曲した被検出面Ｓとに容易に適用することができるように構成されている。図１、図２及び図３から分かるように、検出部１を被検出面Ｓに固定した際に、液密保持部材１７によって液密性が保持される液保持室１２の内部の容積は、平坦な被検出面Ｓに検出部１を固定した場合（図１）と比較して、検出部１側に凸状に湾曲した被検出面Ｓに固定した場合には小さくなり（図２）、逆に検出部１側とは反対側に凸状に湾曲した被検出面Ｓに固定した場合には大きくなる（図３）。従って、液保持室１２は、検出部１側に凸状に湾曲した被検出面Ｓに検出部１を固定して容積が小さくなった場合（図２）でも、所定量（本実施例では１０ｍｌ）の液を収容できるように形成されている必要がある。そのため、平坦な被検出面Ｓに検出部１を固定した場合、或いは検出部１側とは反対側に凸状に湾曲した被検出面Ｓに検出部１を固定した場合には、より大きな空間（空気）が液保持室１２内に残ることになる。又、検出部１は、測定時に様々な向きにされる可能性があり、その向きに応じて液保持室１２内の空間（空気）は移動する可能性がある。このとき、電気伝導率センサ１６、温度センサ１８は、電気伝導率、温度の検出のために、検出部１の配向に拘わらずに液保持室１２に収容された液に接触することが必要である。
ここで、図８は、略水平な被検出面Ｓに上側から載置されて固定された検出部１において、液保持室１２内に所定量の液を収容して撹拌機１５で撹拌している状態の液保持室１２内の様子を示す。本実施例では、測定セル１０の撹拌機１５は、開口面Ｐに略直交する方向（即ち、基準平面Ｎに略直交する方向）の回転軸の周りを回転する撹拌子１５ａを有している。この場合、図８に示すように、撹拌子１５ａが回転駆動されると、液保持室１２内の液Ｌには、駆動軸１５ｃの位置をほぼ中心とした、開口部１２ａ側に凸状の渦Ｖが形成される。そのため、この渦Ｖの半径方向の外側に行くに従って、液保持室１２内の液Ｌは、液保持室１２の開口部１２ａと対向する壁面（上底面）１２ｂ側に盛り上がる。そして、本実施例の構成では、撹拌機１５の回転速度を適切に設定すれば（本実施例では５００〜３０００ｒｐｍ）、検出部１が水平方向に対して傾斜した被検出面Ｓに上側から固定されても、或いは検出部１が垂直方向に延在する被検出面Ｓに側方から固定されても、液保持室１２内の液Ｌの渦Ｖの形状を殆ど変わらなくすることができる。
従って、本実施例では、上記液Ｌの盛り上がり部Ｌ１、Ｌ２に電気伝導率センサ１６、温度センサ１８を配置すれば、検出部１の配向に拘わらずに、電気伝導率センサ１６、温度センサ１８を液に接触させることができる。尚、検出部１が被検出面に下側から固定される場合には、図８における上記盛り上がり部Ｌ１、Ｌ２に対応する位置は重力方向下側となり、図８における液保持室１２の底部に対応する位置になるため、当然に、当該盛り上がり部Ｌ１、Ｌ２に対応する位置に配置された電気伝導率センサ１６、温度センサ１８は、液保持室１２内の液Ｌと接触する。
このように、本実施例では、電気伝導率センサ１６、更には温度センサ１８は、検出部１が被検出面Ｓに固定され、被検出面Ｓから被検出成分を抽出するための所定量の液が液保持室１２に供給され、撹拌機１５によって液保持室１２内の液が撹拌されているときに、検出部１２の配向に拘わらずに液保持室１２内の液が接触した状態が維持される位置に配置される。特に、本実施例では、電気伝導率センサ１６、温度センサ１８は、上記盛り上がり部Ｌ１、Ｌ２に対応する、液保持室１２の開口部１２ａと対向する壁面（上底面）１２ｂに配置されている。
以上、本実施例によれば、固定アタッチメント２０は硬質プラスチックで形成されているが、被検出面Ｓの曲率半径に応じて固定アタッチメント２０を選択して、測定セル１０に取り付けることができる。これにより、被検出面Ｓが平面状であっても曲面状であっても、測定セル１０を被検出面Ｓに密着させることができ、液保持室１２から抽出液が漏れることなく測定をすることができる。従って、本実施例によれば、曲面状の被検出面に付着した被検出成分の測定をより正確に行うことができる。
【実施例２】
【００１０】
次に、本発明に係る表面付着成分測定装置の他の実施例について説明する。本実施例の表面付着成分測定装置において、実施例１の表面付着成分測定装置のものと同一又はそれに相当する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
実施例１と同様、本実施例の表面塩分計１００は、支持部２２の固定面２２ａが液保持室１２の開口部１２ａを含む平面（開口面）Ｐと略平行である第１の使用状態と、支持部２２の固定面２２ａの少なくとも一部が液保持室１２の開口部１２ａを含む平面（開口面）Ｐに対して被検出面Ｓ側に傾斜している第２の使用状態と、に変更可能である。換言すれば、支持部２２の固定面２２ａが、基準平面Ｎと略平行である第１の使用状態と、支持部２２の固定面２２ａの少なくとも一部が、検出部１を湾曲した被検出面Ｓに固定した際に被検出面Ｓに沿うように基準平面Ｎに対して傾斜している第２の使用状態と、に変更可能である。
そして、本実施例では、図１０に示すように、固定アタッチメント２０は、支持部２２の固定面２２ａが液保持室１２の開口部１２ａを含む平面（開口面）Ｐと略平行である第１の形状（図１０（ａ））と、検出部１を湾曲した被検出面Ｓに固定した際に支持部２２の固定面２２ａの少なくとも一部が液保持室１２の開口部１２ａを含む平面（開口面）Ｐに対して被検出面Ｓ側に傾斜している第２の形状（図１０（ｂ）、（ｃ））と、に変形可能な弾性体で形成されている。換言すれば、本実施例では、固定アタッチメント２０は、支持部２２の固定面２２ａが基準平面Ｎと略平行である第１の形状（図１０（ａ））と、支持部２２の固定面２２ａの少なくとも一部が、検出部１を湾曲した被検出面Ｓに固定した際に被検出面Ｓに沿うように基準平面Ｎに対して傾斜している第２の形状（図１０（ｂ）、（ｃ））と、に変形可能な弾性体で形成されている。固定アタッチメント２０が、上記第１の形状と第２の形状とに変形することで、上記第１の使用状態と第２の使用状態とを相互に変更することができる。
更に説明すると、本実施例では、表面塩分計１００の検出部１の測定セル１０の構成は、実施例１のものと実質的に同一である。又、本実施例の表面塩分計１００の検出部１の固定アタッチメント２０は、実施例１のものと同様の構成を有するが、磁石２１の支持部２２を構成する固定アタッチメント２０が全体的に弾性体であるゴム又はエラストマーで作成されている。固定アタッチメント２０を構成する弾性体としては、ゴム又はエラストマーなどのゴム弾性を有する材料であれば、特に限定されずに用いることができる。例えば、ＮＢＲ、ＣＲ、ＩＩＲ、ＥＰＭ、ＳＩ、ＥＶＡなどを用いることができる。又、この固定アタッチメント２０を構成する弾性体のゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）は、３０〜７０度が好ましく、４０〜５０度がより好ましい。ゴム硬度が３０度未満であると検出部１を被検出面Ｓに固定したときの安定性が悪くなる虞がある。又、ゴム硬度が７０度を超えると、湾曲した被検出面Ｓに従って固定アタッチメント２０が変形し難く、測定時に液保持室１２の液密性を保持することが難しくなり、液が漏れる虞がある。
以上、本実施例によれば、実施例１と同様、曲面状の被検出面に付着した被検出成分の測定をより正確に行うことができる。又、本実施例では、平面用と曲面用とで同じ固定アタッチメント２０を使用することが可能となる。
【実施例３】
【００１１】
次に、本発明に係る表面付着成分測定装置の他の実施例について説明する。本実施例の表面付着成分測定装置において、実施例１の表面付着成分測定装置のものと同一又はそれに相当する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
本実施例では、実施例１と同様、固定アタッチメント２０は、測定セル１０の開口部１２側の端部に外側から嵌合する環状の部材であり、測定セル１０と固定アタッチメント２０とは、測定セル１０に対する固定アタッチメント２０の周方向の向きを所定の向きにして結合する結合手段によって結合される。特に、結合手段は、測定セル１０に対する固定アタッチメント２０の周方向の向きを少なくとも互いに直交する２つの向きにして、測定セル１０と固定アタッチメント２０とを結合可能である。
実施例１では、測定セル１０と固定アタッチメント２０との結合手段は、測定セル１０と固定アタッチメント２０とを機械的に係止する係止手段から成るものとして説明したが、本実施例では、当該結合手段は、測定セル１０と固定アタッチメント２０とを磁気的に結合する磁気結合手段から成る。
図１１（ａ）は、平面用固定アタッチメント２０Ａが測定セル１０に結合された本実施例の表面塩分計１００の使用状態における概略断面を示す。又、図１１（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ曲面用アタッチメント２０Ｂである外面用アタッチメント２０Ｂ１、内面用アタッチメント２０Ｂ２の断面を示す。
図１１（ａ）を参照して、本実施例では、測定セル１０のボディー１１（特に、セル部１１ａ）は、被検出面Ｓ側のフランジ状の段部１１ｃに、セル側結合用磁石３１が埋め込まれている。セル側結合用磁石３１は、その端面が上記段部１１ｃの表面から露出し、且つ、段部１１ｃの表面と面一となるように測定セル１０に設けられている。一方、固定アタッチメント２０は、セル側結合用磁石３１に磁気的に拘束され得る部材として、アタッチメント側結合用磁石３２を有する。アタッチメント側結合用磁石３２は、測定セル１０の上記段部１１ｃに当接する端面２２ｂに埋め込まれている。アタッチメント側結合用磁石３２は、その端面が上記端面２２ｂから露出し、且つ、上記端面と面一となるように固定アタッチメント２０に設けられている。
本実施例では、実施例１と同様に、固定アタッチメント２０には、固定アタッチメント２０を被検出面Ｓに固定するための固定用磁石２１が、固定アタッチメント２０の周方向において９０度間隔で４箇所に設けられている。セル側結合用磁石３１及びアタッチメント側結合用磁石３２は、測定セル１０及び固定アタッチメント２０の周方向においてこの固定用磁石２１と略同一位置に設けられている。各磁石の磁極の配置は、例えば、図１１（ａ）に示すように、対向する磁極同士が異極となるような配置とする。
尚、測定後に被検出面Ｓから検出部１を取り外すときに固定アタッチメント２０だけ被検出面Ｓに残るのを防ぐために、上記結合用磁石３１、３２から成る結合手段に加えて、ストッパー手段を設けてもよい。例えば、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、測定セル１０のボティー１１の外側面に、回動軸３３ａと、この回動軸３３ａの回りを回動可能なアーム３３ｂとから成る締結具３３を設ける。一方、固定アタッチメント２０の外側面に、締結具３３が係合する突起３４を設ける。この突起３４は、固定アタッチメント２０の外側面に固定されたネジであってよい。例えば、締結具３３と突起３４とから成るストッパー手段は、測定セル１０及び固定アタッチメント２０の周方向において対向する２箇所に設けることができる。更に多くのストッパー手段を設けてもよい。
ここで、本実施例では、実施例１と同様に、セル側結合用磁石３１とアタッチメント側結合用磁石３２とから成る結合手段は、測定セル１０に対する固定アタッチメント２０の周方向の向きを容易に所定の向きにすることができるようになっている。即ち、本実施例では、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、開口面Ｐ側から見たときに、一方の対向するセル側結合用磁石３１の対を通る直線が液供給流路１３及び空気抜き流路１４を通る直線と略平行となり、他方の対向するセル側結合用磁石３１の対が液供給流路１３及び空気抜き流路１４を通る直線と略直交するように、セル側結合用磁石３１は設けられている。又、開口面Ｐ側から見たときに、一方の対向するアタッチメント側結合用磁石３２の対を通る直線が固定面２２ａの上記境界２２ａ３と略平行となり、他方の対向するアタッチメント側結合用磁石３２の対を通る直線が上記境界２２ａ３と略直交するように、アタッチメント側結合用磁石３２は形成されている。これにより、実施例１のネジ１９と位置決め固定部２３とから成る結合手段の場合と同様の効果を得ることができる。勿論、実施例１と同様に、より多くの方向に容易に位置決めすると共に固定できるようになっていてもよい。
尚、本実施例では、測定セル１０と固定アタッチメント２０とに、結合手段を構成する結合用磁石３１、３２を設けた。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、測定セル１０と固定アタッチメント２０の少なくとも一方に磁石を設け、この磁石に磁気的に拘束される部材として磁性部材を、測定セル１０と固定アタッチメント２０の少なくとも一方に設けることができる。
以上、本実施例の構成によっても、曲面状の被検出面に付着した被検出成分の測定をより正確に行うことができる。又、本実施例によれば、更に容易に固定アタッチメントを測定セルに結合することができる。
【実施例４】
【００１２】
次に、本発明に係る表面付着成分測定装置の他の実施例について説明する。本実施例の表面付着成分測定装置において、実施例１の表面付着成分測定装置のものと同一又はそれに相当する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
実施例１では、液保持室１２は測定セル１０のボディー（測定セル本体）１１に形成され、その液保持室１２の開口部１２ａを囲むように測定セル１０のボディー１１側に液密保持部材１７を取り付けた。これに対し、液密保持部材１７は固定アタッチメント２０側に設けてもよい。
図１４は、液密保持部材１７が固定アタッチメント２０側に設けられた表面塩分計１００の一例を示す。図１４（ａ）は、平面用固定アタッチメント２０Ａが測定セル１０に結合された状態における概略断面を示し、図１４（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ外面用アタッチメント２０Ｂ１、内面用アタッチメント２０Ｂ２の概略断面を示す。
本例では、実施例１と同様に、固定アタッチメント２０は、測定セル１０の開口部１２ａ側の端部に外側から嵌合する環状の部材である。しかし、液保持室１２は、その上底面１２ｂは測定セル１０のボディー１１で形成されるが、その内側壁は固定アタッチメント２０の中央開口部の内壁２２ｃによって形成され、その開口部１２ａも固定アタッチメント２０の内壁２２ｃの一端部によって形成される。そして、液密保持部材１７は、その液保持室１２の開口部１２ａに隣接して、開口部１２ａを囲むように固定アタッチメント２０側に取り付けられている。本例では、この液密保持部材１７は、固定アタッチメント２０の支持部２２に形成された、液保持室１２の軸線方向に見て円形の溝１７ａに固定されている。
このように、液密保持部材１７を固定アタッチメント２０側に設ける場合、液密保持部材１７は、被検出面Ｓに沿うように形成された固定アタッチメント２０の支持部２２の固定面２２上に直接配置される。従って、例えば湾曲した被検出面Ｓに検出部１を固定する際の液密保持部材１７と被検出面Ｓとの密着性を比較的容易に得ることができる。そのため、液保持室１２の軸線方向における液密保持部材１７の高さは、実施例１の場合よりも低く設定することができる。本例では、液密保持部材１７としてＯリングを用いた。
液密保持部材１７を固定アタッチメント２０側に設ける場合、液保持室１２の内壁の少なくとも一部が固定アタッチメント２０によって形成されるので、固定アタッチメント２０に要求される精密度は実施例１の場合よりも高くなり得る。本例においても、固定アタッチメント２０は、実施例１で示したものと同様の硬質プラスチックで作成することができる。本例では、固定アタッチメント２０の本体はＡＢＳで作成した。又、液保持室１２の内部側における測定セル１０のボディー１１と固定アタッチメント２０との間の液密性を保持するために、測定セル１０の開口部１２ａ側の端部と固定アタッチメント２０との連結部に位置してＯリング１４ｄを設けた。
図１５は、液密保持部材１７が固定アタッチメント２０側に設けられた表面塩分計１００の他の例における、固定アタッチメント２０の一部を支持部２２の固定面２２ａ側から見た様子を示す。
図１５（ａ）は、外面用アタッチメント２０Ｂ１であり、支持部２２の固定面２２ａは、液保持室１２の軸線方向と略直交する方向の軸線を中心として湾曲した被検出面Ｓ（特に、管状鋼材の外面）の曲率半径と略同一の曲率半径の曲面状に形成されている。即ち、支持部２２の固定面２２ａの少なくとも一部（本例では略全部）が、被検出面Ｓに沿うように、液保持室１２の軸線方向に略直交する基準平面に対して傾斜している。又、液密保持部材１７は、液保持室１２の開口部１２ａに隣接して、開口部１２ａを囲むように外面用アタッチメント２０Ｂ１側に取り付けられている。液密保持部材１７としては、Ｏリングが用いられている。図１６（ａ）は、図１５（ａ）に示すような曲面状の固定面２２ａを有する外面用アタッチメント２０Ｂ１を用いて、検出部１を管状鋼材の外面に取り付けた様子を示す。
同様に、図１５（ｂ）は、内面用アタッチメント２０Ｂ２であり、支持部２２の固定面２２ａは、液保持室１２の軸線方向と略直交する方向の軸線を中心として湾曲した被検出面Ｓ（特に、管状鋼材の内面）の曲率半径と略同一の曲率半径の曲面状に形成されている。又、液密保持部材１７は、液保持室１２の開口部１２ａに隣接して、開口部１２ａを囲むように内面用アタッチメント２０Ｂ２側に取り付けられている。液密保持部材１７としては、Ｏリングが用いられている。図１６（ｂ）は、図１５（ｂ）に示すような曲面状の固定面２２ａを有する内面用アタッチメント２０Ｂ２を用いて、検出部１を管状鋼材の外面に取り付けた様子を示す。
尚、重複する説明は省略するが、本実施例のように固定アタッチメント２０側に液密保持部材１７を設ける場合も、実施例１、３で説明したものと同様にして、固定アタッチメント２０の測定セル１０に対する位置合わせを行うことができる。又、実施例２の固定アタッチメント２０側に液密保持部１７を設けることもできる。
以上、本実施例のように、固定アタッチメント２０側に液密保持部材１７を設けることができ、これにより液密保持部材１７と被検出面Ｓとの密着性を向上することができる。
【実施例５】
【００１３】
次に、本発明に係る表面付着成分測定装置の他の実施例について説明する。本実施例の表面付着成分測定装置において、実施例１の表面付着成分測定装置のものと同一又はそれに相当する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
実施例１では、被検出面Ｓが平面である場合も、曲面である場合も、液密保持部材１７によって囲まれた被検出面Ｓの表面積は同じであるものとして、表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）を算出した。
更に説明すると、実施例１の方法によれば、処理部２の演算処理装置２ａは、電気伝導率の測定結果から、次式１に従って被検出面Ｓの単位面積当たりの塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）を算出する。
ρＡ＝ｃ×Ｖ×Δγ／Ａ      ・・・（１）
上記式１中、ρＡは表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）、ｃは定数（ｋｇ／ｍ２・Ｓ）、Ａは被検出面の所定の表面積（ｍｍ２）、Ｖは被検液の所定の体積（ｍｌ）、Δγは被検液の電気伝導率の増加分（μＳ／ｃｍ）である。特に、上記被検出面Ｓの所定の表面積Ａ（ｍｍ２）としては、被検出面Ｓが平面である場合における液密保持部材１７で囲まれた被検出面Ｓの表面積を使用する。又、上記被検液の所定の体積Ｖ（ｍｌ）としては、シリンジ４にて液保持室１２にて注入する一定量（例えば１０ｍｌ）を使用する。
この方法でも、測定目的によっては、必要十分な精度で目的を達成することができる。しかし、被検出面Ｓが曲面である場合に、より正確な測定値を得るためには、液密保持部材１７によって囲まれた被検出面Ｓの表面積の変化を考慮することが望まれる。
ここで、液密保持部材１７で囲まれた被検出面Ｓの表面積の変化を試算した。固定アタッチメント２０としては、実施例４で説明した図１５に示すもののように、固定アタッチメント２０に液密保持部材１７が設けられており、被検出面Ｓの曲率半径に適合するように支持部２２の固定面２２ａが湾曲しているものを想定する。液密保持部材１７としては、断面が直径約３ｍｍの円形であり、内径が４０ｍｍ、外径が４６ｍｍの円形のＯリングを用いるものとする。又、この液密保持部材１７は、その断面の略中央部分である直径４３ｍｍの円形部分が被検出面Ｓに密着するものとする。
このとき、被検出面Ｓが平面状である場合の、液密保持部材１７によって囲まれた被検出面Ｓの表面積は１４５１．４６５ｍｍ２となる。これに対し、被検出面Ｓが曲面状（一例として検出部１側に凸面）である場合の、液密保持部材１７によって囲まれた被検出面Ｓの表面積は、図１７（ａ）に示すように、液密保持部材１７の上記直径４３ｍｍの円を被検出面Ｓに投影した形状の内側の面積で近似される。この部分を展開した形状は略楕円形状となる。そして、この被検出面Ｓが曲面状（一例として検出部１側に凸面）である場合の、液密保持部材１７によって囲まれた被検出面Ｓの表面積は、被検出面Ｓの曲率半径が１００ｍｍ（直径２００ｍｍ）の場合は１４６０．７５２ｍｍ２、曲率半径が２５０ｍｍ（直径５００ｍｍ）の場合は１４５３．５５７ｍｍ２、曲率半径が５００ｍｍ（直径１０００ｍｍ）の場合は１４５２．５４７ｍｍ２と計算される。このような表面積変化自体は、斯界にて一般的に用いられている３次元ＣＡＤなどを用いて計算することができる。
このように、被検出面Ｓが平面である場合と、曲面である場合とで、液密保持部材１７によって囲まれた被検出面Ｓの表面積が変化する。このとき、上記式１における被検出面の所定の表面積Ａ（ｍｍ２）を一定として表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）を算出すると、表面積の変化分の測定値の誤差が生じることになる。具体的には、上述のように被検出面Ｓが曲面である場合には被検出面Ｓが平面である場合よりも表面積が増加するので、表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）は真値よりも大きく算出される傾向となる。
以上では、被検出面Ｓが検出部１側に凸面である場合の表面積の変化を例に説明したが、被検出面Ｓが検出部１側に凹面である場合も同様である。即ち、上記式１における被検出面の所定の表面積Ａ（ｍｍ２）を一定として表面塩分濃度を算出すると、被検出面Ｓが検出部１側に凸面である場合と同様に、被検出面Ｓが検出部Ｓ側に凹面である場合には、表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）は真値よりも大きく算出される傾向となる。
そこで、本実施例では、次のようにして、液密保持部材１７によって囲まれた被検出面Ｓの表面積の変化による測定値の変化分を補正する。即ち、本実施例では、処理部２の演算処理装置２ａは、次式２に従って被検出面Ｓの単位面積当たりの塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）を算出する。
ρＡ’＝ｃ×Ｖ×Δγ／（α×Ａ）
＝ρＡ／α                ・・・（２）
上記式２中αは、表面積補正係数である。その他の符号の意味は式１と同様である。被検出面Ｓが平面である場合（平面用アタッチメント２０Ａを用いる場合）の、液密保持部材１７によって囲まれた被検出面Ｓの表面積を基準表面積Ａ１とする。又、被検出面Ｓの曲率（曲率半径）に応じて求められた、ある固定アタッチメント２０を用いる場合の液密保持部材１７によって囲まれた被検出面Ｓの表面積をＡ２とする。このとき、表面積補正係数αは、α＝Ａ２／Ａ１で表すことができる。その固定用アタッチメント２０が平面用アタッチメント２０Ａであるとき、Ａ１＝Ａ２であり、α＝１である。一方、その固定用アタッチメント２０が曲面用アタッチメントＢであるとき、Ａ１＜Ａ２であり、α＞１である。
こうして、演算処理装置２ａは、曲面用アタッチメント２０Ｂを使用するときの検出信号に対する測定値の関係を、平面用アタッチメント２０Ａを使用するときの該関係に対して補正することができる。特に、本実施例では、演算処理装置２ａは、被検出面Ｓの曲率に応じた、液密保持部材１７によって囲まれた被検出面Ｓの表面積の変化による測定値の変化分を補正する。
次に、上記表面積補正係数αを用いた補正を行うための制御態様について説明する。図１８は、本実施例の表面塩分計１００の制御態様を示す。
処理部２には、前述のように、演算処理装置（コントローラ）２ａ、操作部２ｂ、表示部２ｃが設けられている。演算処理装置２ａは、表面塩分計１００の動作を統括的に制御する。又、演算処理装置２ａは、検出信号から測定値を求める。即ち、本実施例では、演算処理装置２ａは、検出部１から入力される検出信号から被検出成分の量に係る測定値を算出する。又、処理部２には、電気伝導率測定用電源、電気伝導率センサ１６の検出信号の増幅回路、温度測定用電源、温度センサ１８の検出信号の増幅回路などを備えた測定回路２ｄが設けられている。又、処理部２には、電気伝導率及び温度の検出信号をアナログ−デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）するアナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）２ｅが設けられている。更に、処理部２には、演算処理装置２ａが使用するプログラムやデータを記憶する処理部側記憶媒体２ｆが設けられている。尚、操作部２ｂには、データを入力するためのキーなどが設けられており、表示部２ｃは液晶ディスプレイパネルなどで構成される。この他、処理部２には、表面塩分計１００の各部に作動電力を供給する電源回路などが設けられている。
一方、検出部１の固定アタッチメント２０には、処理部２の演算処理装置２ａが上述のような補正のために用いる補正用情報が担持された情報担持手段５１が設けられている。又、検出部１０の測定セル１０には、固定アタッチメント２０の情報担持手段５１に担持された補正用情報を受領して処理部２の演算処理装置２ａに入力するための情報受領手段５２が設けられている。又、検出部１の測定セル１０には、前述のように、電気伝導率センサ１６と温度センサ１８が設けられている。
本実施例では、固定アタッチメント２０の情報担持手段５１は、補正用情報が記憶された検出部側記憶媒体５１である。そして、本実施例では、測定セル１０の情報受領手段５２は、処理部２の演算処理装置２ａが検出部側記憶媒体５１に記憶された情報を読み取ることを可能とする、検出部側記憶媒体５１に接続されるコネクタ５２である。本実施例では、補正用情報を演算処理装置２ａに提供する情報提供手段は、情報担持手段５１と、情報受領手段５２と、を有して構成される。
検出部側記憶媒体５１としては、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ：電気的消去書き込み可能な読み出し専用メモリ）、フラッシュメモリ、電池バックアップ付きＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ワンタイムＲＯＭ、メモリ付きＣＰＵなどを使用することができる。本実施例では、ＥＥＰＲＯＭを用いた。検出部側記憶媒体５１とコネクタ５２は、それぞれ固定アタッチメント２０、測定セル１０における任意の位置に設けることができるが、少なくともこれら検出部側記憶媒体５１とコネクタ５２との接点間は電気的に接続可能な位置に設けられている。
尚、処理部側記憶媒体２ｆとしても、上記同様、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、電池バックアップ付きＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ワンタイムＲＯＭ、メモリ付きＣＰＵなどを使用することができる。又、所望によりハードディスクなどの大容量記憶装置を用いることもできる。
測定時には、処理部２の測定回路２ｄが備える電気伝導率測定用の交流電源から、ケーブル３内の対応する心線、測定セル１０内のリードなどを介して、電気伝導率セル１６に交流電圧が印加される。そして、その時流れる電流が、測定セル１０内のリード、ケーブル３内の対応する心線などを介して、処理部２の測定回路２ｄで検出される。又、この時、処理部２の測定回路２ｄが備える温度測定用の直流電源から、ケーブル３内の対応する心線、測定セル１０内のリードなどを介して、温度センサ１８に直流電圧が印加される。そして、温度に対応するサーミスタの電気抵抗値に応じた温度センサ１８の出力信号が、測定セル１０内のリード、ケーブル３内の対応する心線などを介して、処理部２の測定回路２ｅで検出される。電気伝導率セル１６と温度センサ１８からの出力信号は、それぞれ測定回路２ｄによって増幅などの処理を受けた後にＡ／Ｄ変換器２ｅに入力され、Ａ／Ｄ変換された後に演算処理装置２ａに入力される。演算処理装置２ａは、入力された信号から、セル定数や温度などの補正を加えて電気伝導率を算出する。又、処理部２の演算処理装置２ａは、固定アタッチメント２０が測定セル１０に装着され、検出部１と処理部２とがケーブル３によって接続された状態において、任意のタイミングで、測定セル１０内のリード、ケーブル３の対応する信号線、処理部１０内のリードなどを介して、検出部側記憶媒体５１に記憶された情報を読み込むことができる。
本実施例では、検出部側記憶媒体５１には、補正用情報として、その固定アタッチメント２０が適用される被検出面Ｓの曲率に応じて予め求められた、表面積補正係数αが記憶される。ある固定アタッチメント２０が、所定の曲率（曲率半径）の範囲の被検出面Ｓに対応可能である場合には、当該範囲内の代表値（例えば中央値）に応じて予め求められた表面積補正係数αを、検出部側記憶媒体５１に記憶させることができる。
これにより、処理部２の演算処理装置２ａは、上述の式２により表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）を算出する際に、検出部側記憶媒体５１から読み込んだ表面積補正係数αを用いて、現在使用中の固定アタッチメント２０に即した補正を行うことができる。
ここで、検出部側記憶媒体５１が記憶する情報は、固定アタッチメント２０の製造時や工場出荷時に検出側記憶媒体５１が固定アタッチメント２０に組み込まれた状態で、或いは製造時に検出部側記憶媒体５１が単体又は他の要素と一緒に未だ固定アタッチメント２０に組み込まれていない状態で、検出部側記憶媒体５１に記憶させることができる。
又、演算処理装置２ａは、測定毎に検出部側記憶媒体５１から補正用情報を読み取ってもよいが、検出部側記憶媒体５１から一旦読み取った補正用情報を所定期間記憶して使用するようにしてもよい。即ち、演算処理装置２ａは、検出部記憶媒体５１から読み取った補正用情報を処理部側記憶媒体２ｆに記憶して、例えば表面塩分計１００の電源がオフとされるまで或いは固定アタッチメント２０が交換されるまで、その処理部側記憶媒体２ｆに記憶した補正用情報を用いることができる。
又、固定アタッチメント２０の情報担持手段５１としては、コスト、或いは情報伝達の容易さ、更には担持させることの可能な情報量などの点で、電子的なメモリなどとされる記憶媒体が好ましい。この検出部側記憶媒体５１は、本実施例のように接触式の通信が可能なものであってもよいが、無線にて非接触式の通信が可能なものであってもよい。検出部記憶媒体５１としては、所謂、ＩＣタグなどを好適に用いることができる。この場合、測定セル１０には、情報受領手段として、検出部記憶媒体５１に対する情報の読み取り装置（書き込み機能を有していてもよい。）を設ける。ＩＣタグとしては、マイクロ波や電磁結合を利用して電力供給・信号伝送を行うものなど、利用可能な任意のものを用いることができる。測定セル１０側の読み取り装置から発射された電波によって、固定アタッチメント２０側のＩＣタグ内のアンテナを介して回路内で電力が発生し、情報の読み書きができる。
更に、固定アタッチメント２０の情報担持手段５１としては、スイッチ、アナログスイッチ、抵抗器、コンデンサなどの物理量若しくは状態変更手段；電圧発生器、電流発生器、光発生器などの物理量発生手段；物理的形状変化；又はバーコードから成る群から選択される情報提示手段を使用することができる。一方、測定セル１０の情報受領手段５２としては、固定アタッチメント２０の情報提示手段が提示する情報を認識するための認識手段が設けられる。固定アタッチメント２０側の上記各種の情報提示手段に対応して、これを認識可能な認識手段を測定セル１０側に設けることができる。例えば、情報提示手段が物理量若しくは状態変更手段である場合、認識手段はその物理量若しくは状態の変化を認識するための手段とし、情報提示手段が物理量発生手段であれば、認識手段はその物理量を受容し識別するための手段とし、情報提示手段が物理的形状変化であれば、その物理的形状変化を識別するための手段とし、更に情報提示手段がバーコードであれば、認識手段はバーコードを識別するための手段とすればよい。
尚、本実施例の変形例として、上述のように固定アタッチメント２０の情報担持手段に補正用情報自体を担持させる代わりに、固定アタッチメント２０の識別情報を担持させることができる。識別情報としては、固定アタッチメント２０の種類・型式・製造番号などが挙げられる。この場合、処理部側記憶媒体２ｆには、演算処理装置２ａがその識別情報に対応する補正用情報（本実施例では表面積補正係数α）を読み取ることができるように、固定アタッチメント２０の識別情報と補正用情報とが関係付けられて記憶される。これにより、処理部２の演算処理装置２ａは、上述の式２により表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）を算出する際に、検出部側記憶媒体５１から読み込んだ識別情報に対応する補正用情報（本実施例では表面積補正係数α）を処理部記憶媒体２ｆから読み込む。そして、演算処理装置２ａは、この読み込んだ表面積補正係数αを用いて、現在使用中の固定アタッチメント２０に即した補正を行うことができる。情報担持手段５１に識別情報を担持させる場合も、情報担持手段５１及び情報受領手段５２としては、情報担持手段５１に補正用情報自体を担持させる場合と同様のものを用いることができる。又、情報担持手段５１に識別情報を担持させる場合も、演算処理装置２ａは、測定毎に検出部側記憶媒体５１から識別情報を読み取る代わりに、一旦読み取った識別情報を所定期間記憶して使用するようにしてもよい。本例では、補正用情報を演算処理装置２ａに提供する情報提供手段は、情報担持手段５１と、情報受領手段５２と、処理部記憶媒体２ｆと、を有して構成される。
又、本実施例の他の変形例として、使用する固定アタッチメント２０に係る補正用情報又は識別情報を、操作者が、処理部２の操作部２ｂから入力することで、演算処理装置２ａに補正用情報を提供することができる。この場合、図１８における固定アタッチメント２０の情報担持手段５１及び測定セル５１の情報受領手段５２は設けなくてよい。操作部２ｂから固定アタッチメント２０の識別情報を入力する場合は、処理部２の処理部側記憶媒体２ｆには、演算処理装置２ａがその識別情報に対応する補正用情報を読み取ることができるように、固定アタッチメント２０の識別情報と補正用情報（本実施例では表面積補正係数α）とが関係付けられて記憶される。本例では、補正用情報又は識別情報は、固定アタッチメント２０自体や、固定アタッチメント２０のパッケージ、仕様書、説明書などの印刷物に記載するなどして操作者に提供することができる。演算処理装置２ｂは、操作部２ｂから入力された補正用情報又は識別情報を用いることによって、上述の情報担持手段５１及び情報受領手段５２を用いる場合と同様にして、現在使用中の固定アタッチメント２０に即した補正を行うことができる。本例では、補正用情報を演算処理装置２ａに提供する情報提供手段は、操作者による操作によって補正用情報を演算処理装置２ａに入力するための操作部２ｂを有して構成されるか、又は、操作者によって固定アタッチメントの識別情報を演算処理装置２ａに入力するための操作部２ｂと、処理部記憶媒体２ｆと、を有して構成される。
以上、本実施例によれば、演算処理装置２ａは、被検出面Ｓの曲率に応じた、液密保持部材１７によって囲まれた被検出面Ｓの表面積の変化による測定値の変化分を補正するように設定されている補正用情報（表面積補正係数α）を用いて、曲面用アタッチメント２０Ｂを使用するときの検出信号に対する測定値の関係を、平面用アタッチメント２０Ａを使用するときの該関係に対して補正する。これにより、被検出面Ｓが曲面である場合の測定精度を向上させることができる。
【実施例６】
【００１４】
次に、本発明に係る表面付着成分測定装置の他の実施例について説明する。本実施例の表面付着成分測定装置において、実施例１、５の表面付着成分測定装置のものと同一又はそれに相当する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
実施例１では、液保持室１２内に抽出液として一定量（例えば１０ｍｌ）の純水を注入して、表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）の測定を行った。より詳細には、上述の式１に従って被検出面Ｓの単位面積当たりの塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）を算出するにあたり、該式１中の被検液の所定の体積Ｖ（ｍｌ）として、シリンジ４にて液保持室１２にて注入する一定量（例えば１０ｍｌ）を使用した。
しかし、前述のように、検出部１を被検出面Ｓに固定した際の液保持室１２内の容積は、被検出面Ｓが平面状である場合と比較して、被検出面Ｓが検出部１側に凸面である場合には小さくなる（図１７（ｂ））。逆に、検出部１側とは反対側に凹面である場合には大きくなる。
そのため、実施例１では、液保持室１２を、液保持室１２内の容積が最小となる場合（検出部１側に凸面の場合）でも、所定量（例えば１０ｍｌ）の液を収容できるように構成した。しかし、この場合、例えば液保持室１２内の容積が最大となる場合（検出部１側に凹面の場合）などに、測定時の検出部１の向きによっては、液保持室１２内に空気層ができ、電気伝導率の測定誤差が生じることがある。これに対して、実施例１で説明したように、電気伝導率センサ１６の配置などによって測定精度を維持することができるが、設計の自由度などの点で不利になる場合がある。
ここで、検出部１を被検出面Ｓに固定した際の液保持室１２内の容積の変化を試算した。固定アタッチメント２０としては、実施例４で説明した図１５に示すもののように、固定アタッチメント２０に液密保持部材１７が設けられており、被検出面Ｓの曲率半径に適合するように支持部２２の固定面２２ａが湾曲しているものを想定する。液密保持部材１７としては、断面が直径約３ｍｍの円形であり、内径が４０ｍｍ、外径が４６ｍｍの円形のＯリングを用いるものとする。又、この液密保持部材１７は、その断面の略中央部分である直径４３ｍｍの円形部分が被検出面Ｓに密着するものとする。
又、平面用アタッチメント２０Ａを用いて平面状の被検出面Ｓに検出部１を固定したときの液保持室１２内の容積が１０ｍｌとなるように、液保持室１２の奥行きなどを設定する。そして、被検出面Ｓの曲率半径を変更して（合わせて固定アタッチメント２０の支持部２２の固定面２２ａの曲率も変更して）、液保持室１２内の容積を試算した。
このとき、被検出面Ｓが検出部１側に凸面である場合の液保持室１２の容積は、被検出面Ｓの曲率半径が１００ｍｍ（直径２００ｍｍ）の場合は７．４４８ｍｌ（２．５５２ｍｌ減少）となり、曲率半径が２５０ｍｍ（直径５００ｍｍ）の場合は８．９９１ｍｌ（１．００９ｍｌ減少）となり、曲率半径が５００ｍｍ（直径１０００ｍｍ）の場合は９．４９６ｍｌ（０．５０３７ｍｌ減少）となる。又、被検出面Ｓが検出部１側に凹面である場合の液保持室１２の容積は、被検出面Ｓの曲率半径が１００ｍｍ（直径２００ｍｍ）の場合は１２．５５２ｍｌ（２．５５２ｍｌ増加）となり、曲率半径が２５０ｍｍ（直径５００ｍｍ）の場合は１１．００９ｍｌ（１．００９ｍｌ増加）となり、曲率半径が５００ｍｍ（直径１０００ｍｍ）の場合は１０．５０４ｍｌ（０．５０３７ｍｌ増加）となる。このような体積変化自体は、斯界にて一般的に用いられている３次元ＣＡＤなどを用いて計算することができる。又、実際に液保持室１２の容積一杯に純水などを注入して、その純水の量を測定することによって実測することもできる。
このように、被検出面Ｓが平面である場合と、曲面である場合とで、検出部１を被検出面Ｓに固定した際の液保持室１２内の容積が変化する。そこで、本実施例では、上述のような液保持室１２内に生じる空気層による測定誤差を防止するために、測定時には液保持室１２の容積一杯に、抽出液としての純水を注入する。これは、例えば、シリンジ４を用いて液供給流路１３から純水を液保持室１２に注入する際に、空気抜き流路１４から純水が漏出するまで注入することで達成することができる。
このとき、上述の式１における被検液の所定の体積Ｖ（ｍｌ）を一定として表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）を算出すると、液保持室１２内の容積の変化分の測定値の誤差が生じることになる。具体的には、上述のように被検出面Ｓが検出部１側に凸面である場合には、液保持室１２内の容積は被検出面Ｓが平面である場合よりも減少するので、表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）は真値よりも大きく算出される傾向となる。一方、上述のように被検出面Ｓが検出部１側に凹面である場合には、液保持室１２内の容積は被検出面Ｓが平面である場合よりも増加するので、表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）は真値よりも小さく算出される傾向となる。
そこで、本実施例では、次のようにして、検出部１を被検出面Ｓに固定した際の液保持室１２内の容積の変化による測定値の変化分を補正する。即ち、本実施例では、処理部２の演算処理装置２ａは、次式３に従って被検出面Ｓの単位面積当たりの塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）を算出する。
ρＡ’＝ｃ×（β×Ｖ）×Δγ／Ａ
＝ρＡ×β                  ・・・（３）
上記式２中βは、容積（体積）補正係数である。その他の符号の意味は式１と同様である。被検出面Ｓが平面である場合（平面用アタッチメント２０Ａを用いる場合）の、検出部１を被検出面Ｓに固定した際の液保持室１２内の容積を基準容積Ｖ１とする。又、被検出面Ｓの曲率（曲率半径）に応じて求められた、ある固定アタッチメント２０を用いる場合の検出部１を被検出面Ｓに固定した際の液保持室１２内の容積を基準容積Ｖ２とする。このとき、容積補正係数βは、β＝Ｖ２／Ｖ１で表すことができる。その固定用アタッチメント２０が平面用アタッチメント２０Ａであるとき、Ｖ１＝Ｖ２であり、β＝１である。又、その固定用アタッチメント２０が外面用アタッチメントＢ１（被検出面Ｓは検出部１側に凸面）であるとき、Ｖ１＞Ｖ２であり、β＜１である。又、その固定用アタッチメント２０が内面用アタッチメントＢ２（被検出面Ｓは検出部１側に凹面）であるとき、Ｖ１＜Ｖ２であり、β＞１である。
こうして、演算処理装置２ａは、曲面用アタッチメント２０Ｂを使用するときの検出信号に対する測定値の関係を、平面用アタッチメント２０Ａを使用するときの該関係に対して補正することができる。特に、本実施例では、演算処理装置２ａは、被検出面Ｓの曲率に応じた、検出部１を被検出面Ｓに固定した際の液保持室１２内の容積の変化による測定値の変化分を補正する。
尚、上記容積補正係数βを用いた補正を行うための制御態様は、実施例５（変形例を含む。）において説明した表面積補正係数αを用いた補正を行うための全ての制御態様と同様とすることができる。従って、ここでは、実施例５における補正用情報である表面積補正係数αを容積補正係数βと読み替え、演算処理装置２ａが表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）を算出するための演算式である実施例５における式２を式３と読み替えることによって、実施例５（変形例を含む。）における表面積補正係数αを用いた補正を行うための全ての制御態様の説明を援用する。
以上、本実施例によれば、演算処理装置２ａは、被検出面Ｓの曲率に応じた、検出部１を被検出面Ｓに固定した際の液保持室１２内の容積の変化による測定値の変化分を補正するように設定されている補正用情報（容積補正係数β）を用いて、曲面用アタッチメント２０Ｂを使用するときの検出信号に対する測定値の関係を、平面用アタッチメント２０Ａを使用するときの該関係に対して補正する。これにより、被検出面Ｓが曲面である場合の測定精度を向上させることができる。
【実施例７】
【００１５】
本実施例は、実施例５及び６の変形例である。即ち、実施例５では、被検出面Ｓの曲率に応じた、液密保持部材１７によって囲まれた被検出面Ｓの表面積の変化による測定値の変化分を補正した。又、実施例６では、被検出面Ｓの曲率に応じた、検出部１を被検出面Ｓに固定した際の液保持室１２内の容積の変化による測定値の変化分を補正した。
しかし、これら表面積、容積に関する各補正は選択的に行うことに限定されるものではない。より正確な測定値を得るためには、被検出面Ｓの表面積の変化分の測定値の誤差を補正し、且つ、液保持室１２の容積一杯に純水を注入することで空気層の発生による誤差を防止すると共に、液保持室１２内の容積の変化分の測定値の誤差を補正することが望ましい。
そこで、本実施例では、実施例５と実施例６の両方の補正を同時に行う。即ち、本実施例では、処理部２の演算処理装置２ａは、次式４に従って被検出面Ｓの単位面積当たりの塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）を算出する。
ρＡ’＝ｃ×（β×Ｖ）×Δγ／（α×Ａ）
＝ρＡ×β／α                      ・・・（４）
上記式４中の各符号の意味は、実施例５と実施例６で説明した通りである。本実施例においても、実施例６と同様に、測定時には液保持室１２の容積一杯に、抽出液としての純水を注入する。そして、演算処理装置２ａは、表面積補正係数αと容積補正係数βとを用いて、上記式４によって表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）を求める。
尚、表面積補正係数αと容積補正係数βを用いた補正を行うための制御態様は、実施例５（変形例を含む。）において説明した表面積補正係数αを用いた補正を行うための全ての制御態様と同様とすることができる。従って、ここでは、実施例５における補正用情報である表面積補正係数αを表面積補正係数α及び容積補正係数βと読み替え、演算処理装置２ａが表面塩分濃度（ｍｇ／ｍ２）を算出するための演算式である実施例５における式２を式４と読み替えることによって、実施例５（変形例を含む。）における表面積補正係数αを用いた補正を行うための全ての制御態様の説明を援用する。
以上、本実施例によれば、実施例５及び実施例６のそれぞれの効果と同様の効果を同時に奏し得る。これにより、被検出面Ｓが曲面である場合の測定精度をより向上させることができる。
他の実施例
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
例えば、固定用磁石は被検出面側の端面が円形であるものとして説明したが、円弧形、矩形などの他の形状であってもよい。又、固定アタッチメントは被検出面側の端面の外形が円形であるものとして説明したが、固定アタッチメントは矩形などの他の形状であってもよい。又、被検出成分は塩分でありセンサは電気伝導率センサであるものとして説明したが、その他の被検出成分（例えば、硝酸イオン、硫酸イオンなど）であってもよく、センサはその被検出成分の検出に適した他のセンサ（例えば、イオンセンサなど）であってよい。
更に、実施例２にて説明した、被検出面Ｓの曲率に応じて変形する固定アタッチメント２０を用いる場合には、液密保持部材１７によって囲まれた被検出面Ｓの表面積の変化及び／又は検出部１を被検出面Ｓに固定した際の液保持室１２内の容積の変化による、測定値の変化分の補正は、次のようにして行うことができる。即ち、この場合、被検出面Ｓの曲率に応じて予め求められている、測定対象たる被検出面Ｓの曲率に対応する補正用情報（表面積補正係数α及び／又は容積補正係数β）を、操作者が処理部２の操作部２ｂから入力する。これにより、演算処理装置２ａは、固定アタッチメント２０が前述の第２の形状であるときの検出信号に対する測定値の関係を、前述の第１の形状であるときの該関係に対して補正することができる。この場合の制御態様は、図１８と同様とすることができるが、固定アタッチメント２０の情報担持手段５１、測定セル１０の情報受領手段５２は設けなくてよい。
【符号の説明】
【００１６】
１          検出部
２          処理部
４          シリンジ
１０        測定セル
１２        液保持室
１２ａ      開口部
１７        液密保持部材
２０        固定アタッチメント
２０Ａ      平面用アタッチメント（固定アタッチメント）
２０Ｂ      曲面用アタッチメント（固定アタッチメント）
２１        固定用磁石
２２        支持部
２２ａ      固定面
２２ａ１    傾斜部
２２ａ２    平坦部
Ｎ          液保持室の軸線方向に略直交する平面（基準平面）
Ｐ          開口面（開口部を含む平面）
Ｓ          被検出面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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